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Révision : 06 septembre 2005
SustainPack, un grand projet européen sur les emballages innovants

 
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SustainPack est un grand projet de recherche européen, dont l'objectif scientifique et technique est de développer des emballages innovants à base de fibres cellulosiques associées à d'autres matériaux renouvelables. Ce projet, dit Projet Intégré, regroupe 35 partenaires de 12 pays, dont 25 universités et centres de recherche et 10 industriels. Il est coordonné par le centre de recherche suédois sur le papier et l'emballage (STFI-Packforsk). Le budget global de ce projet est de 30 millions d’euros pour quatre années (juin 2004 - juin 2008) dont 16,7 millions d’euros apportés par la Communauté européenne. Il est constitué de 6 sous-projets (SP), l'EFPG intervenant dans le 5e dédié aux emballages composites 3D.

Christine Chirat
(06 septembre 2005)

SP1 - Inventaire des possibilités technologiques («Technology Mapping»)
(coordonné par PIRA, Royaume-Uni)

   
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Une caractéristique importante du projet SustainPack est d'intégrer les besoins des consommateurs finaux et de toute la chaîne de production ainsi que les aspects environnementaux et de durabilité. Ceci permet d’orienter les travaux de recherche des sous-projets SP2 à SP6.

SP2 - Emballages légers et économiques
(coordonné par STFI-Packforsk, Suède)

Objectif : améliorer les caractéristiques mécaniques des emballages à l’état sec et humide afin de réduire leur poids et, par conséquent, leur coût. La réduction de poids visée (30%) nécessite l’utilisation de techniques innovantes telles que l’incorporation de "nano-éléments" - des nanofibrilles de cellulose, par exemple - comme éléments de renfort. L’amélioration des caractéristiques concerne les cartons plats, pour lesquels on vise une amélioration de 30% de la rigidité, et des liners, pour lesquels on vise d’améliorer la résistance à la compression à l’état humide de 30%.

SP3 - Composites pour la fabrication de films
(coordonné par ITENE, Espagne)

Objectif : développer des films à base de polymères renouvelables et de "nano-éléments" (cellulosiques et minéraux) présentant des propriétés spécifiques (propriétés barrières et thermiques), des propriétés mécaniques suffisantes ainsi que des propriétés optiques appropriées (par exemple : films transparents pour emballages alimentaires).

SP4 - Couches protectrices
(coordonné par Karlstadt University, Suède)

Objectif : développer de nouvelles technologies de couchage et d’impression pour mieux protéger les emballages et leur contenant contre l’humidité, les dommages occasionnés lors de la transformation des emballages, etc.

SP5 - Emballages composites 3D
(coordonné par l’EFPG, France)

Objectif : développer des emballages 3D, à base de fibres cellulosiques et de polymères renouvelables, qui pourraient remplacer certains emballages et éléments de calage produits à partir de polymères non renouvelables (par exemple : le polystyrène expansé). La préparation de matériaux composites de bonne qualité (caractéristiques mécaniques, résistance à l’eau,…) à partir de fibres nécessite de modifier ces dernières. Plusieurs voies sont testées : modifications chimiques, modifications physico-chimiques et utilisation de nanoparticules organiques, comme les microfibrilles de cellulose, ou encore minérales

SP6 - Emballages "communiquants"
(coordonné par Agrotechnology and Food Innovation B.V., Hollande)

Objectif : développer et appliquer différentes techniques, dans le cadre du développement durable, pour faire communiquer les emballages selon différentes voies.

    Attractivité et communication : par exemple, développer de nouveaux effets d’image sur les emballages, ou des codes barres à deux dimensions qui pourraient être décodés avec un téléphone portable, ce qui permettrait d’avoir accès à toutes les informations d’un produit.
  Identification et traçabilité : développer des étiquettes RFID alternatives (incluant des impressions flexographiques ou à jet d’encre et des matériaux polymères conducteurs).
  Lutte contre la contrefaçon.
  Indicateurs de qualité : la qualité de nombreuses denrées alimentaires et de produits pharmaceutiques est fortement influencée par la température et l’humidité. L’objectif est de développer des capteurs économiques et fiables qui pourraient être imprimés sur les emballages.

Activités corollaires aux activités de recherche

En plus des activités de recherche, le projet SustainPack comprend les activités suivantes :

    Coordination de chacun des sous-projets et coordination globale du projet.
  Formation : des séminaires seront organisés par chacun des sous-projets à destination de l’ensemble des partenaires de SustainPack. Un accent particulier sera mis sur la formation de jeunes chercheurs.
  Diffusion : différents moyens - site Web, lettres et bulletins, séminaires et conférences publiques - seront mis en œuvre pour diffuser les résultats du projet.
  Applications : des prototypes seront préparés, à l’échelle pilote ou industrielle, pour les voies les plus prometteuses qui auront été identifiées dans les 5 sous-projets de recherche.

L'EFPG et SustainPack

L’EFPG coordonne l’ensemble des activités du sous-projet SP5 "Emballages composites 3D".

En ce qui concerne la recherche, dans le cadre de ce sous-projet SP5, les efforts de l’École portent plus particulièrement, sur la modification chimique de la surface des fibres afin de les incorporer dans des composites. Cette activité est menée depuis plus 10 ans au sein du Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) de l’EFPG.
La "fonctionnalisation" de la surface des fibres peut être réalisée par différentes techniques, notamment par des traitements chimiques. L’EFPG est spécialisée dans les techniques suivantes :

    le greffage chimique direct avec la condensation des groupements OH de la cellulose pour rendre les fibres compatibles avec les matrices polymères à caractère hydrophobe.
  L’utilisation d’agents de greffage bi-fonctionnel capables de réagir avec les groupements OH de la cellulose en surface en laissant une seconde fonction pour une exploitation future, telle que la co-polymérisation avec la matrice.
  La condensation d’agents organo-métalliques, suivie par un couplage avec des molécules ou macromolécules appropriées à une future co-polymérisation et/ou hydrophobisation de la surface.

Cette activité, dirigée par le professeur Naceur Belgacem, a été récemment renforcée par l’arrivée d’un professeur des universités, Alain Dufresne, spécialiste dans le domaine des nano-particules de cellulose (whiskers), de chitine et d’amidon. Depuis que cette thématique a été initiée au LGP2, une quarantaine de publications et de communications ont été réalisées.

Contact : Christine Chirat
christine.chirat@efpg.inpg.fr

 
 
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